高考物理二轮复习 电学专题一专题训练（含解析） 新人教版.doc

2014年高考二轮复习之电学专题一1如图1所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”干电池、开关、线圈a、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈b串联成另一个电路线圈a、b套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化的图象是()图1【解析】开关闭合瞬间，线圈a中的电流突然增大，此时线圈b中的磁通量突然增大，线圈b中产生感应电流，线圈a中的电流稳定后，线圈b中的电流将逐渐减小直至为零，故图象b正确【答案】b2为保证用户电压稳定在220 v，变电所需适时进行调压，图2甲为调压变压器示意图保持输入电压u1不变，当滑动接头p上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图2乙所示以下正确的是()甲乙图2au2190 sin (50t) vb. u2190 sin (100t) vc为使用户电压稳定在220 v，应将p适当下移d为使用户电压稳定在220 v，应将p适当上移【解析】由乙图知交变电流的周期t2102 s，所以100，故u2umsin t190 sin (100t) v，a错误b正确；由得u2u1，欲使u2升高，n1应减小，p应上移，c错误d正确【答案】bd1今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8107 m它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2107 m)相比()a向心力较小b动能较大c发射速度都是第一宇宙速度d角速度较小【解析】由题知，中圆轨道卫星的轨道半径r1小于同步卫星轨道半径r2，卫星运行时的向心力由万有引力提供，根据f向g知，两卫星的向心力f1f2，选项a错误；根据gm2r，得环绕速度v1v2，角速度12，两卫星质量相等，则动能ek1ek2，故选项b正确，选项d错误；根据能量守恒，卫星发射得越高，发射速度越大，第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，因此两卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，且v01v02，选项c错误【答案】b3随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想，假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点，已知月球的半径为r，引力常量为g，则下列说法正确的是()a月球表面的重力加速度为b月球的质量为c宇航员在月球表面获得 的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动d宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为【解析】由v0得出g，a对；在月球表面附近，由mg，结合g，得月球的质量m，故b错；离开月球表面围绕月球做圆周运动的最小速度v ，故c错；宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期t，故d错【答案】a4在汶川地震的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统发挥了巨大作用，该系统具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗质量不相等的工作卫星沿同一轨道绕地心o做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的a、b两位置，如图3所示，若卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为r，aob60，则以下判断不正确的是()a这两颗卫星的加速度大小相等b卫星1向后喷气就一定能追上卫星2c卫星1由位置a运动到位置b所需的时间为d卫星1由位置a运动到位置b的过程中万有引力做功为零【解析】由mrma可知，a，a正确；t2 ，又mg，可得t，卫星1由a到b所需时间t，c正确；因卫星受到的万有引力与速度垂直，故万有引力不做功，d正确；卫星1向后喷气，加速后做离心运动，不能追上同轨道的卫星2，故b错误【答案】b5.如图4所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力f作用在a的中点，使其向上运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()a保持不变 b先减小后不变c等于f d先增大再减小【解析】对b，由平衡条件可得，未施加恒力f时，有mgsin ffb.当施加恒力f后，因b所受的安培力向上，故有f安ffbmgsin .对a，在恒力f的拉动后，先加速最后匀速运动，故b所受的安培力先增大，然后不变，b所受的摩擦力先减小后不变，或先减小到零再反向增大后不变，b正确，a、d错误；若ffbf，则与题意中两棒的运动状态不符，c错误【答案】b6如图5甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻r，其他部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力f作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动过程中杆ab始终垂直于框架图乙是金属杆运动的vt图象，则下列选项中可以表示外力f随时间t变化关系的图象是()甲乙图5【解析】由图乙可知，vat，对图甲中的金属杆应用牛顿第二定律可得：ff安ma，f安bil，i，eblv，可得：f安t，所以fmat，故只有c正确【答案】c7.如图4所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端p处；今在p点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处若不计空气阻力，下列关系式正确的是()avavbbvavbctatb dtatb【解析】做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度决定即t，a下落的高度是b的2倍，有tatb，d正确，c错误；水平方向的距离由高度和初速度决定xv0，由题意得a的水平位移是b的2倍，可知vavb，b正确【答案】bd8如图5所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则()a该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2b该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2c盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgd盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mg【解析】要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则有mg，解得该盒子做匀速圆周运动的速度v，该盒子做匀速圆周运动的周期为t2，选项a错误，b正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由fmg，解得f2mg，选项c错误，d正确【答案】bd9如图9所示，电源电动势e015 v，内阻r01 ，电阻r130 ，r260 .间距d0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度b1 t的匀强磁场闭合开关s，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间设滑动变阻器接入电路的阻值为rx，忽略空气对小球的作用，取g10 m/s2.图9(1)当rx29 时，电阻r2消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60，则rx是多少？【解析】(1)设r1和r2的并联电阻为r，有：rr2两端的电压为：ur2消耗的电功率为：p当rx29 时，联立式，代入数据，解得：p0.6 w(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：qemge设小球做圆周运动的半径为r，有：qvbm由几何关系有：rd联立式，代入数据，解得：rx54 .【答案】(1)0.6 w(2)54 10图10甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图象如图10乙所示若只在ce间接一只rce400 的电阻，或只在de间接一只rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 w.甲乙图10(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只有ce间接400 电阻时，原线圈中的电流i1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.【解析】(1)由题图乙知200 rad/s电压瞬时值uab400sin 200t (v)(2)电压有效值u1200 v理想变压器p1p2原线圈中的电流i1解得i10.28 a(或 a)(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得 代入数据得.【答案】(1)uab400sin 200t (v)(2)0.28 a(或 a)(3)11如图6是利用传送带装运煤块的示意图其中，传送带长20 m，倾角37，煤块与传送带间的动摩擦因数0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度h1.8 m，与运煤车车箱中心的水平距离x1.2 m现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径r；(2)煤块在传送带上由静止开始加速至落到车底板所经过的时间t.【解析】(1)由平抛运动的公式，得xvthgt2解得v2 m/s要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律得mgm解得r0.4 m.(2)由牛顿第二定律fma，得agcos gsin 0.4 m/s2设煤块加速运动的时间为t1，由vv0at得t15 s设此过程煤块运动的距离为s1，则 s1at0.452 m5 m设煤块匀速运动的距离为s2，则s2ls115 m.设其匀速运动时间为t2，则t2 s7.5 s煤块做平抛运动的时间t3 0.6 s煤块运动的总时间为tt1t2t35 s7.5 s0.6 s13.1 s.【答案】(1)2 m/s0.4 m(2)13.1 s12如图12所示，相距0.5 m足够长的两根光滑导轨与水平面成37角，导轨电阻不计，下端连接阻值为2 的电阻r，导轨处在磁感应强度b2 t的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好，它们的质量均为0.5 kg、电阻均为2 .ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态，现让cd棒从静止开始下滑，直至与ab棒相连的细绳刚好被拉断，在此过程中电阻r上产生的热量为0.5 j，已知细线能承受的最大拉力为5 n求细绳被拉断时：(g10 m/s2，sin 370.6)图12(1)ab棒中的电流；(2)cd棒的速度；(3)cd棒下滑的距离【解析】(1)细绳被拉断瞬时，对ab棒有fmcos 37mgs